數(shù)字化測繪技術在工程測量中的應用分析

溫世妙

摘要：數(shù)字化測繪技術是測繪技術隨著時代不斷發(fā)展的新產(chǎn)物，相較于傳統(tǒng)測繪技術使用的人工測量手段，數(shù)字化測繪技術可以借助衛(wèi)星、GPRS設備、計算機進行自動化測繪，無論在工作的精度還是在工作效率上，都有了顯而易見的提升。當前我國的工程通常規(guī)模較大，涉及了大量的測繪任務，傳統(tǒng)測繪技術無法無論是工作效率還是測繪精度上都無法滿足現(xiàn)實需要，因此數(shù)字化測繪技術愈加廣泛地被應用在工程測量中。本文試對數(shù)字化測繪技術在工程測量中的應用進行分析。

關鍵詞：數(shù)字化；測繪技術；工程測量；應用

經(jīng)濟全球化推動了科技水平的發(fā)展，在科技快速發(fā)展的影響下，現(xiàn)代地質(zhì)工程測量工作不再以傳統(tǒng)的人工測繪為主，而是將操作方式改編為現(xiàn)代化的數(shù)字化技術，這種技術包含了遙感技術、全球定位技術等高科技手段，在現(xiàn)實中有著非常廣泛的應用。而我國科研人員在多年的不懈努力后，已經(jīng)將數(shù)字測繪技術發(fā)展至全球頂尖行列。集網(wǎng)絡技術與計算機技術為一體的數(shù)字化技術，將在巖土工程、水利工程等一系列工程中得到更加充分的利用。

一、數(shù)字化測繪技術

（一）概述

數(shù)字化測繪技術可以分為兩類，其一是原圖數(shù)字化技術，其二是數(shù)字化成圖技術，前者主要用于大比例地圖的測繪問題，傳統(tǒng)的工程測繪通常使用圖紙來記錄結果，對于一些比例尺較大的地圖，一張圖紙無法完全容納全部信息，即使勉強在一張圖紙中容納地區(qū)，也會因為精細度不夠而無法細致反映一些細節(jié)問題，使用原圖數(shù)字化技術便可以將大比例地圖及其包含的詳細信息輸入到系統(tǒng)中進行記錄，使用者只需要借助計算機便可隨意調(diào)節(jié)地圖大小，調(diào)取出自己所需要的詳細信息；后者則可以確保測繪結果具有足夠的精度，同時不會為成圖質(zhì)量打來嚴重影響，利用數(shù)字化成圖技術不僅可以更加方便地將測量數(shù)據(jù)儲存起來，還能降低測繪者的工作強度，解放勞動力。

（二）優(yōu)點

1.高度自動化

數(shù)字化測繪技術不僅具有較高的精度，還有高度自動化這一優(yōu)勢，而這一優(yōu)勢完全源自數(shù)字化測繪技術中所包含的先進的計算機技術。測繪工具在外部數(shù)據(jù)采集起來，導入計算機中，借助CAD等軟件進行制圖，在軟件的操作下，收集來的數(shù)據(jù)將會被轉(zhuǎn)化為由點與線組成的圖像文件，最后可以根據(jù)實際需要決定是否要將其打印出來。相較于手繪的圖像，電腦繪制出來的地形圖更加規(guī)范、更加精確，也更加美觀。同時，由于其使用了計算機技術，所以可以避免因人為原因的影響而出現(xiàn)錯誤。

2.圖形屬性信息非常豐富

相較于傳統(tǒng)紙質(zhì)的測繪地形圖，數(shù)字化地形圖中包含了坐標位置、地形點的各種屬性信息，在繪圖的過程中可以將地形點與相應的測繪點編碼進行關聯(lián)，這樣成圖后便可以調(diào)用數(shù)據(jù)庫中的圖形符號，實現(xiàn)地圖的快速測試。例如，當前有廣泛使用范圍的GIS技術，便是在數(shù)字化測繪的過程中加入了定位信息與屬性信息，在進行城市規(guī)劃的時候可以從中調(diào)取豐富的屬性信息，指導實際的施工操作過程。

3.測繪精度高

測繪精度高是數(shù)字化測繪技術最為明顯的一個優(yōu)點，傳統(tǒng)測繪技術使用的工具主要有經(jīng)緯儀、平板儀以及水準儀等，對高層、距離、豎直角、水平角、平面坐標等進行測量，再以手工方式在圖紙上繪出點和線，測繪人員需要在野外進行長時間的作業(yè)，歸來后還要進行大量的編輯工作，由于人的特點，還會產(chǎn)生人為誤差，使地形圖的測繪精度降低。而數(shù)字化測繪技術可以解放勞動力，還可以減少出錯率，若是地圖距離在300m以下，那么其測繪誤差將會低于3mm，地形點的高度差也會被控制在18mm以內(nèi)。從輸入數(shù)據(jù)開始直至成圖，在精度上的損失幾乎是可以忽略不計的，傳統(tǒng)測繪過程中經(jīng)常出現(xiàn)的方向型誤差、視覺型誤差以及展點型誤差，均可以得到有效的避免，無論是測繪精度還是測量準確性，都能得到保證。

4.圖形編輯便利

由于測繪技術具有數(shù)字化特色，使用了計算機技術，所以采集得到的成果數(shù)據(jù)可以分層存放，圖面負載量不會受到限制，這樣有助于對成果數(shù)據(jù)進行進一步的加工與運用，例如，在改建房屋的時候，只要輸入相關信息便可以對既有的成果進行修改與更新，圖形的整體性不會受到破壞。

二、數(shù)字化測繪技術的應用

（一）原圖數(shù)字化技術在工程測量中的應用

在工程測量中，可以應用原圖數(shù)字化技術來實現(xiàn)原有圖形的數(shù)字化處理，經(jīng)過這一的處理，不僅原有圖形不會失去其價值，其價值還可以得到更加充分的發(fā)揮，同時還可以在短時間內(nèi)經(jīng)由數(shù)字化軟件生成具有較高價值的地形圖。目前，原圖數(shù)字化技術包含兩種手段，其一是掃描矢量化手段，其二是手扶跟蹤數(shù)字化手段，與后者相比，前者的精度更高，工作效率更能滿足現(xiàn)實的工程測量要求，但是這種方法的精度與原圖相比仍然較低，因此多在工程測量中作應急使用。同時，針對掃描矢量化手段存在的缺陷，一般在應用這種掃描手段時需要使用修測或補測等方法進行彌補，并且還要參照工程測量得到的地標信息來修正與完善原圖信息，如此既可以得到原圖的精度，還能滿足工程測量的要求。

（二）地面數(shù)字測圖技術在工程測量中的應用

在進行工程測量時，若是對測量精度有著非常高的要求，那么可以選擇地面數(shù)字測圖技術，這種技術在對內(nèi)作業(yè)和對外作業(yè)上具有一體化的優(yōu)勢，是一種典型的數(shù)字化測繪方法。不僅如此，若是地圖的比例尺較大，或是缺乏符合要求，同樣可以使用這種方法來確保數(shù)字地圖具有足夠的精度，并且還可以在使用地面數(shù)字測圖的同時輔以一些測量方法，如控制關鍵地標物與相鄰點的精度不超過5cm，可以使數(shù)字地圖具有更高的精度。

三、實例——華北某著名211/985高校新校區(qū)建設工程

（一）工程概況

本文選擇浙江省某全國知名高校的新校區(qū)為例，新校區(qū)東西長度約為1.35km，南北長度約為0.97km，且南側(cè)分布有一條貫穿東西方向的、長度在100米左右的綠化帶。新校區(qū)地勢較為平坦，分布有假山、湖泊以及河流等地物，目前，需要借助數(shù)字化測繪技術對新校區(qū)地形進行測量。目前，可作為作業(yè)依據(jù)的資料以及現(xiàn)有的測繪資料主要包括：①新校區(qū)的鳥瞰圖；②新校區(qū)地形圖（比例尺為1：1000）；③新校區(qū)控制點以及相應成果表、基本位置圖。

（二）具體操作流程

第一步，取2個平面控制點作為測量的基準點，第一個控制點的縱坐標為53433米，橫坐標為47673米，高程為74米；第二個控制點的縱坐標為53223米，橫坐標為47674米，高程為74米。第二步，建立平面坐標系，明確相關基準，并進行平面控制測量。測量時，應確保滿足“分級布設”和“逐級控制”的原則，將一級GPS網(wǎng)布設為首級平面網(wǎng)，再以RTK加密。第三步，與四等水準的測量要求來測量控制高層與導線，使用全站儀對野外數(shù)據(jù)一級碎部點進行采集。第四步，使用CASS7.0地形測成圖系統(tǒng)將數(shù)字信息轉(zhuǎn)化為圖像，將之前測得的信息數(shù)據(jù)導入到軟件中，借助軟件對簡編碼、引導文件進行處理，將測定點、屏幕坐標等要素融入到地圖中。繪制地圖時，應將地物與地貌以分層、分色的方式置入地圖中，以便日后的查閱和校對。

結語：對于巖土工程等大規(guī)模項目而言，測繪工作是非常重要的環(huán)節(jié)，其測繪結果是否精確直接影響到后續(xù)的施工效果，傳統(tǒng)測繪技術由于手段落后、精確度不夠，目前已經(jīng)面臨淘汰，為了獲得更加精準的測繪數(shù)據(jù)與測繪結果，測繪人員選用更加先進、更加精確的數(shù)字化測繪技術進行工程測量。本文歲數(shù)字化測繪技術進行了簡單的分析，旨在闡述數(shù)字化測繪技術于工程測量中的具體應用，以供從事相關工作的人員在工作中進行適當?shù)膮⒖?。endprint